Флокуляция частиц при введении флокулянта

При селективной флокуляции в суспензию, как правило, одновременно с флокулянтом (или до его введения) добавляют также дисперга-торы — вещества, стабилизирующие частицы неагрегируемого компонента и способствующие их сохранению в диспергированном состоянии. В качестве диспергаторов обычно применяют реагенты, адсорбция которых приводит к возрастанию отрицательного электрокинетического потенциала поверхности твердых частиц. Такими реагентами являются жидкое стекло, гексаметафосфат натрия, едкий натр, фторид или сульфид натрия и т. п. В некоторых работах сообщается о применении полимерных стабилизаторов лигносульфонатов, полиакрилатов, полиметакрилатов, гумата натрия, солей КМЦ, поливинилпирролидонов и других. [c.163]

Скорость и эффективность флокуляции зависят от содержания взвешенных частиц и свойств их поверхности, наличия растворенных примесей в очищаемой воде, перемешивания и дозы реагентов, последовательности введения коагулянтов и флокулянтов, а также других факторов (подробнее см. гл. 5). [c.185]

Агрегативная устойчивость С. (способность частиц сохранять свои первоначальные размеры, не слипаться) зависит от плотности поверхностного электрич. заряда частиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя, интенсивности взаимод. частиц со средой (лиофильности С.). Понижение этих параметров приводит к потере агрегативной устойчивости. Осаждение частиц из С. (разделение фаз) м. б. значительно ускорено путем их укрупнения в результате коагуляции (флокуляции) при введении в С. электролитов (флокулянтов), под действием электрич. поля, магн. или электромагн. полей, жесткого ионизирующего излучения, теплового воздействия. Осадки, образующиеся из коагулированных С., являются более рыхлыми, имеют больший седиментационный объем, чем осадки, получаемые из агрегативно устойчивых С. Процессы разделения С. реализуются, напр., при очистке сточных вод в разл. типа отстойниках, фильтрах, флотаторах, гидроциклонах и центрифугах. [c.480]

Коагуляцию и флокуляцию применяют для удаления мелкодисперсных и коллоидных примесей. Благодаря введению коагулянтов и флокулянтов происходит слипание взвешенных частиц, после чего укрупненные частицы отделяют отстаиванием или фильтрацией. Эти методы широко используют при очистке сточных [c.174]

Для очистки природных и сточных вод полиакриламид, как правило, используется совместно с электролитами-коагулянтами, чаще всего с сульфатом алюминия или хлоридом железа (III). По традиционной схеме флокулянт вводят в очищаемую воду спустя некоторое время после ее обработки коагулянтом. Этот разрыв во времени (1—2 мин) необходим для равномерного распределения коагулянта в воде, его гидролиза и обра- зования первичных частиц. Показано [117], что добавки полиакриламида оказывают положительное влияние на гидравлическую крупность и плотность хлопьев, образующихся в осветлителе со взвешенным осадком введение ПАА через 2 мин после коагулянта — сульфата алюминия позволило в значительной степени увеличить концентрацию взвешенного осадка при обработке как мутной, так и цветной воды. Этот же реагент улучшает осветление воды при фильтровании через песок, что связывается с усилением адгезии взвешенных частиц к зернам фильтрующей загрузки вследствие увеличения лиофильности загрузки при адсорбции ВМС, а также за счет флокуляции частиц с образованием крупных и плотных агрегатов. Во всех случаях было обнаружено, что с увеличением дозы флокулянта задерживающая способность фильтрующей загрузки проходит-через максимум. [c.150]

Теоретической интерпретации лучше всего поддается флокуляция в условиях равновесия адсорбции ВМС. Этот случай реализуется при введении флокулянта в дисперсию по методу двойной добавки, так как здесь к половине объема исходного золя добавляется коллоидный раСтвор, частицы которого содержат равновесные слои адсорбированного полимера. Зависимость степени флокуляции золя, осуществленной по этому методу, от содержания электролитов в системе может быть объяснена на основе анализа потенциальных кривых взаимодействия частиц, вычисленных по формулам теории ДЛФО и найденных независимым методом толщин адсорбционных полимерных слоев [6, 127, 138]. При расчетах электрических сил отталкивания между частицами Au и Agi принимали, что адсорбированный полимер не влияет на распределение зарядов в ДЭС, поэтому покрытых и непокрытых частиц можно уподобить таковым для незащищенных частиц. Расчеты показали [6, 131], что условием флокуляции неионным полимером при равновесной адсорбции ВМС является не исчезновение потенциального барьера между частицами, а его смещение к поверхности на расстояние, заведомо меньшее Д, т. е. когда этот барьер спрятан внутри полимерной оболочки. С помощью этих представлений удалось объяснить закономерности флокуляции золей Au и Agi добавками поливинилового спирта и полиэтиленоксида [6, 130]. [c.144]

Особенно сильно на дозе флокулянта сказывается порядок введения в очищаемый рассол флокулянта и щелочи. Если вначале добавить полиакриламид, а затем щелочь, происходит флокуляция первичных частиц Mg(0H)2, имеющих, как известно, очень малые размеры. Поэтому более выгодно вводить флоку-лянт после прибавления щелочи и перемешивания, когда образуются крупные вторичные частицы. Ранее упоминалось, что размеры вторичных частиц резко уменьшаются с увеличением избытка щелочи в рассоле, что сильно снижает эффективность действия флокулянта. С повышением температуры вторичные частицы укрупняются и увеличивается эффективность их флоку-ляции полиакриламидом даже при значительных избытках гце-лочи. Большое влияние на эффективность действия полиакриламида при осаждении гидроокиси магния оказывает также степень гидролиза полиакриламида. Из рис. 29 видно, что оптимальная степень гидролиза в условиях очистки рассола составляет 20—40%. [c.95]

При адсорбции одной и той же макромолекулы на двух или более частицах происходит их связывание в крупные агрегаты,т.е. наступает их адсорбционная флокуляция. Рассмотрению этого явления и посвящено в основном дальнейшее изложение. Здесь отметим лишь, что один и тот же полимер, в зависимости от величины добавки и условий введения, может быть как стабилизатором, так и флокулянтом данной суспензии. Как правило, малые добавки ВМС приводят к дестабилизации, а высокие — к росту агрегативной и седиментационной устойчивости дисперсных систем. [c.12]

Многочисленные опыты показывают, что введение в воду, содержащую отрицательно заряженные частицы коллоидных примесей, анионных полиэлектролитов (например, полиакриламида) не приводит к хлопьеобразованию независимо от дозы флокулянта п условий флокуляции (рН, температуры и т. д.). Для успешной флокуляции необходимо предварительное снижение агрегативной устойчивости дисперсной системы путем коагуляции электролитами, гетерокоагуляции и т. п. Например, флокуляция полиакрил-амидом может происходить лишь после снижения -потенциала ниже 30—40 мВ 212, с. 194]. [c.116]

Удаление коллоидных частиц основано на их предварительном агрегировании и последующей фильтрации. Агрегирование осуществляется коагуляцией (например, солями железа или алюминия), флокуляцией и электрохимической коагуляцией. Среди специфических методов осветления отметим так называемую коагуляцию в линию, которая заключается во введении органического катионного полиэлектролита непосредственно перед скорыми фильтрами, в которых применяют загрузку с высокой пористостью и определенным гранулометрическим составом. В этом методе важно обеспечить быстрое распределение флокулянта по всему объему обрабатываемой воды, определить оптимальную дозу реагентов и точно выполнить режим обработки. [c.152]

Выполненные намй опыты по флокуляции глинистых частиц анионными полимерами показали, что введение в воду, содержащую агрегативно-устойчивые отрицательно заряженные частицы ( -потенциал равен 32,4 мВ) альгината натрия, полиакриламида, сульфополистирола, карбокси-метилцеллюлозы и других анионных флокулянтов в диапазоне концентраций от 0,002 до 0,1 мг/мг твердой фазы не привело к флокуляции. После добавления флокулянтов не изменялась оп к ическая плотность растворов, не происходило хлопьеобразова-ние и осаждение взвешенных веществ, практически не наблюдалась адсорбция, мало изменялся электрокинетический потенциал. Все это указывало н а отсутствие какого- [c.94]

Наибольший эффект достигается при введении флокулянта в обрабатываемую воду несколько позже, чем коагулянта. Такой порядок, ввода флокулянта помимо предотвращения тормозящего влияния полимера на процесс образования твердой фазы необходим для того, чтобы произошло взаимодействие положительно заряженных частиц гидроксидов металлов с отрицательно заряженными коллоидными частицами и образовались незаряженные или слабозаряженные микродгрегаты. Флокуляция этих агрегатов, активная поверхность KOT fpHx меньше поверхности входящих в агрегат частиц, а размер соизмерим с размерами макромолекул, происходит значительно легче. [c.118]

Обезвоживание осадков интенсифицируется при добавлении фло-кулянтов-полиэлектролитов. Механизм действия флокулянтов условно можно считать противоположным действию минеральных коагулянтов. Если последние разрушают оболочки коллоидных структур, что сближает, объединяет, укрупняет и укрепляет частицы в новых структурах, то введение флокулянтов, диссоциирующих в воде, ускоряет образование и повышает устойчивость существующих коллоидных структур, а также связывание ("склеивание") этих структур в более крупные. Действия флокулянтов особенно зависят от щелочного потенциала и наличия примесей в иловой воде. При совпадении зарядов полиэлектролита и основной массы коллоидных структур осадка флокуляции вообще может не произойти и, наоборот, при разноименном заряде частиц осадка и ионов флокулянта удельное сопротивление резко снижается без добавления минеральных коагулянтов. [c.43]

ФЛОКУЛЯЦИЯ, вид коагуляции, при к-рой частицы дисперсной фазы образуют рыхлые хлопьевидные агрегаты (флокулыУ В жидких сист. происходит при введении спец. добавок — флок5 лянтов и ускоряется при тепловом илй мех. воздействии. Наиб, эффективные флокулянты в водных средах — активная кремниевая к-та и орг. полимеры [c.623]

Перспективным методом концентрирования бактериальных суспензий и отделения клеток от культуральной жидкости является флотация с использованием флокулянтов. Обычная флотация суспензии клеток малоэффективна из-за небольшого размера частиц дисперсной фазы, затруднений прилипания к пузырьку, а также наличия в среде компонентов культуральной жидкости и продуктов клеточного метаболизма, препятствующих флотации. Степень флотационного извлечения может быть значительно повышена агрегированием клеток в результате их флокуляции с помощью полиэлектролитов. Как показали исследования [158], высокая степень концентрирования бактериальной суспензии Е. oli (до 96—98 %) может быть достигнута при введении в систему хитозана (10—20 мг/млрд. дм ) с последующей электрофлотацией в течение 10—15 мин. При этом достигается высокая плотность пеноконден-сата — 225 млрд. клеток/дм . Зависимость степени флокуляции и флотации от концентрации добавленного реагента изменяется однотипно максимальной флокуляции соответствует максимальная флотация. Это говорит об определяющей роли агрегации клеток при их извлечении методом флотации. [c.160]

С повышением молекулярной массы полимера образуются более крупные агрегаты, однако при этом увеличиваются стерические затруднения. Поэтому эффективная флокуляция наблюдается при оптимальном соотношении размеров частиц и макромолекул полимера. Н --эффективность действия флокулянтов оказывает влияние величина pH. Так, при флокуляции угольных суспензий полиакриламидом наиболее плотные флокулы образуются при pH 5—7, при этом достигаются максимальная скорость осаждения и минимальный объем осадка. Оптимальное значение pH зависит от природы флокулянта. Температура в интервале О—30 °С оказывает незначительное влияние на флокуляцию, хотя при низких температурах (3—7 °С) дозу активной кремниевой кислоты рекомендуют увеличить в 1,5 раза. Большое значение имеет последовательность введения коагулянтов и флокулянтов. Вводить флокулянт целесообразно после завершения коагуляции, обычно через 0,5—5 мин после введения коагулянта. [c.186]

Флокулирующая способность неионных полимеров и одноименно заряженных полиэлектролитов, как правило, возрастает с увеличением степени их полимеризации, что приводит к уменьшению оптимальной флокулирующей дозы реагента. Для ВМС, заряженных противоположно частицам, молекулярная масса играет меньшую роль эффективность этих веществ в ббльшей мере зависит от величины заряда макромолекулы (Уоллес, 1968). Установлено [63], что суспензии отрицательно заряженных частиц кремнезема могут быть сфлокулированы лишь высокомолекулярными образцами анионных полиэлектролитов (с М= 10 -10 ), в то же время подобный эффект достигается добавкой катионных полиэлектролитов с молекулярной массой лишь 10 — 10 . В некоторых работах отмечено, что зависимость флокулирующего действия ПЭО и ПАА от молекулярной массы проходит через максимум [9, 63], тогда как оптимальная доза флокулянта (ПЭО, ПВС) для золей золота и иодида серебра, введенного по методу, двойной добавки (см. ниже), практически не зависит от степени полимеризации. Такое неодинаковое изменение флокулирующего действия в зависимости от М определяется как механизмом процесса флокуляции, так и степенью приближения к равновесию конформации адсорбированных макромолекул в момент флокуляции [9, 64]. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология